电弧焊接数值模拟中热源模型的研究与发展

焊接过程的数值模拟作为一种有效的计算手段,在焊接温度场及残余应力分布的评价中获得了广泛应用,而焊接热源模型的选择及模型参数的确定直接影响到计算和评价结果的准确性.本文通过对近年来常用的电弧焊接热源模型进行梳理,介绍了其研究进展,分析了不同热源模型的特点及适用性.高斯面热源模型和双椭球体热源模型作为基础热源模型,广泛应用于较小尺寸工件和规则轨迹的焊接过程数值模拟,且具有较高的计算精度;简化热源模型和温度替代型热源模型多用于大厚工件的多层多道焊接及复杂轨迹焊接过程的数值模拟,能够实现效率和精度的统一;多丝电弧焊接热源较为复杂,采用修正后的双椭球体叠加热源模型,计算结果能保证一定的精度;结合型热源模型对熔池形状的描述更灵活,在深熔电弧焊的数值模拟中具有优势.本文可为电弧焊接过程数值模拟的热源模型选择和模型参数确定提供有益参考.      

多污染热源置换通风的应用与节能

阐述了多污染热源置换通风原理、特性及其与混合通风的比较，列举了在工程中的应用实例，并对其节能效果进行了分析讨论，指出多污染热源置换通风是一种值得推广的通风方式。     

基于Ventsim的深井线性热源对有效通风量的影响分析

随着矿产资源开采深度的日益增加，深井通风因其通风网络规模大、环境复杂等，面临着成本及能耗高的问题。考虑到深井高温环境具有大量且便利的热能，基于对深井温差能可利用性的理论分析，通过在回风井深部设置线性热源，运用Ventsim数值模拟的方法，研究了线性热源作用下温差能对矿井有效通风量的影响。结果表明：在矿井巷道干球温度处于25~48 ℃的范围内，线性热源的温度提升与矿井有效风量的提高呈正相关，且回风井内二者呈近似线性相关，但对于矿井底部风量基础值较小的水平巷道，回风井内线性热源对其有效风量的提升不明显；在线性热源作用下，不同的温度递增设置方案对于有效风量的提升也有一定影响，在线性热源温差范围相同的情况下，对温差间隔进行小幅度、多区间的合理设置，有利于提高温差能的利用率。     

热线法测量钢包滑动水口耐火材料的导热系数

介绍了基于线热源测量技术确定室温到１５００℃范围内钢包滑动水口耐火材料导热系 方法。应用“热四端网络”方法建立了系统传热过程的数学模型,分析了同时估计数学模型中未知参数的可能性,并提出了新的参数估计方案。     

钛酸锶及稀土改性钛酸锶热源的应用及制备研究

⁹⁰Sr源是一种纯β衰变放射源，已经应用于同位素电池热源。为探索⁹⁰Sr放射性同位素温差发电器核热源芯体制备关键技术，建立高密度钛酸锶热源芯体制备技术方案，本研究通过湿法球磨和二次烧结的方法，以非放射性碳酸锶和二氧化钛粉末为原料，制备了高理论密度的钛酸锶芯体。研究结果表明，本研究制定的芯体制备技术方案可有效避免球磨过程中原料粉体粘结在球磨罐体上，粉末损耗量少，粉体粒度均匀；通过烧结-破碎-再烧结方式，可有效增加原料纯度，晶粒成型更好，芯体强度更高；且通过掺杂浓度为2%的钇实现了晶粒的细化，有效提高了其服役寿命和稳定性。本研究可为放射性钛酸锶热源芯体制备提供技术参考。     

采用电—煤双热源生产锰硅合金的试验研究

介绍了在1.8MVA矿热炉里采用电-煤双热源生产锰硅合金的试验情况，实险结果表明，用电-煤双热源生产锰硅合金，不仅可以直接利用粉矿．提高元素回收率，而且可以增加产量，降低电耗和生产成木，具有较好的经济效益和社会效益。     

铝合金激光深熔焊接热过程有限元数值模拟

对铝合金5A06简体纵缝进行激光深熔焊接。建立了该条件下的焊接热源模型,热源模型由沿激光入射方向的旋转高斯体热源构成。使用该热源模型和ANSYS有限元分析软件对前述的试验进行了数值模拟。为制定和优化焊接工艺提供必要的参考。     

6t转炉炼钢用优质生铁块代替废钢

安钢第一炼钢厂６ｔ转炉优质生铁块代替部分废钢，节约入炉铁水量，增加了热源降低了生产成本，保证了炼钢生产的稳步发展。     

饱和蒸气空气预热器传热机理与设计应用

叙述了以饱和蒸气为热源加热空气的预热器基本结构，传热机理和设计步骤，介绍其应用实例。     

分散微热源合成β-SiC过程温度场变化规律

主要介绍分散微热源碳化硅合成炉的合成原理,同时对分散微热源合成β-SiC过程中能量的扩散规律进行研究。结果表明:采用分散热源降低单个热源供电功率的方法,可以有效降低总的供电功率,同时合成炉内温度场更加均匀,相比于传统的单热源合成炉温度的上升速率更加均匀平缓,从而有效保证了β-SiC的合成。     

烟气余热利用是工业炉窑节约能源的有效途径

安钢轧钢加热炉烟气余热利用系统从采用余热锅炉发展到采用空气,煤气预热器,充分利用了烟气余热,使安全预热温度达３５０－４５０℃,煤气预热温度为１５０－２５０℃,节约能源２５％－３０％。目前这一技术在安钢得到了普遍应用。     

Role of Air Gap in Scrap Dissolution Process

The role of the air gap formed between scrap and a solidified metal shell at the beginning of the scrap dissolution process has been investigated. The effect of air gap has been investigated for different Biot numbers (10 to 100) and ratios of air gap to liquid melt heat transfer coefficient (0.1 to 0.9). The predictions of the mathematical model are compared with the experimental results reported elsewhere. The role of air gap is found to be significant only for low Biot numbers (<50) and for low ratios of air gap to liquid melt heat transfer coefficient (<0.25).     

Heat transfer from flames in a rotary kiln

Heat flow in the flame zone of a direct-fired rotary kiln has been modeled mathematically. The flame has been assumed to be cylindrical in shape, backmixed radially, and moving axially in plug flow. The length of the flame and the rate of entrainment of secondary air have been characterized by empirical equations reported in the literature. It has been shown that the axial component of radiation can be reasonably neglected since it is relatively small compared to the radial component. The resulting one-dimensional model is capable of predicting the axial temperature profiles of the flame and wall and the axial profiles of heat flux to the solids bed and refractory wall. The model has been employed to study the influence on heat flow to the bed of the following variables: fuel type (fuel oil, natural gas, producer gas), firing rate, temperature of secondary air, pct primary air, and oxygen enrichment. Of the three fuels, combustion of fuel oil gives the longest flame and the greatest heat input to the solids in the flame zone. Raising the secondary-air temperature increases the flame length significantly but has a small effect on the maximum flame temperature and heat flux to the solids. Increasing percent primary air decreases the flame length and increases the peak values of flame temperature and solids heat flux but reduces the quantity of heat received by the solids in the flame zone. Oxygen enrichment results in a shorter flame, higher maximum flame temperature, and increase in the heat transferred to the solids in the flame zone. Formerly Graduate Student, University of British Columbia     

太钢4350m3高炉热风炉的设计

在新建的太钢4350m^3高炉新日铁外燃式热风炉的设计中，围绕高风温长寿命采取了一系列措施：蓄热室、燃烧室、混风室内墙体与拱顶的拱角相接处，采用迷宫式结构，防止独立砌体间窜风；在开孔部位采用组合砖，以提高这些关键部位的气密性和结构稳定性；蓄热室内采用带凹凸槽的小孔径七孔高效格砖，提高加热面积；采用分离型余热回收装置预热助燃空气和煤气等。     

蓄热式热风炉优化节能烧炉的研究

用数值计算方法研究蓄热式热风炉节能烧炉方式，用计算机模拟固定煤气量，调节空气量及固定空气量，谳节煤气量的烧炉方式。通过模拟计算的结果分析操作参数变化对蓄热室综合传热效果的影响，从中得出最节省煤气量的最佳烧炉方式，为蓄热式热风炉选择合理的操作参数进行节能烧炉提供重要的理论依据，以减少或避免因操作上的某些错误而导致煤气用量的浪费，从而获得节能、减少大气污染和较好的经济效益。     

矿井高温掘进巷道降温技术研究及应用

矿井高温影响作业人员健康、降低劳动效率、损坏作业器械。该文分析了矿井掘进时的热源及热害,并对现有的掘进面降温技术原理、适用环境、需解决的关键问题进行分析。非机械降温技术适用于浅层矿井降温; 隔热、个体防护等降温技术在深部高温矿井有较好的应用前景; 在矿井空调降温技术中,水制冷、制冰制冷等降温技术在未来会有更广泛的应用,以地热、热涌水、电站余热等为制冷动力的节能减排制冷空调技术是矿井降温技术研究主要的趋势。针对某硫铁矿的高温掘进问题,采用矿井空压式制冷空调系统和双层隔热风筒,及时排除掘进面的地热水,使得掘进作业区风流最高温度（干球）由34.7 ℃降至26 ℃。      

内喷式（GGPH—N型）高温喷流换热器的研究与应用

本文论述了采用喷流技术，强化空气侧换热表面的对流传热，达到降低换热面壁温和提高总传热系数的机理。通过小型试验，模拟试验得出Ｓ／ｄ、Ｌ／ｄ的最佳参数整理为努塞尔准数的关系式Ｎｕ＝Ｆ（Ｒｅ）和尤拉准数的关系式Ｅｕ＝Ｆ（Ｒｅ）。应用相似原理，研制了一套内喷式（ＧＧＰＨ－Ｎ）高温喷流换热器，用于回收铜精炼炉高温烟气余热生产热风回炉助燃，取得了节约燃油和提高铜精炼炉生产能力的双重效果，其寿命可达７－８年，各项指标为国内钢制换热器的领先水平。     

The heat recovery simulation in the system of dry granulation of the steel slag

In present,the wet-based pattern is mainly adopted to deal with the steel slag by steel plant at home and abroad,the wet-based technology has some defects;Wasting of water,pollution of the environment,and the slag has not been fully recycled.This paper presents a new method,which is aimed to realize dry granulation,waste heat recovery and comprehensive utilizing the steel slag.According to the ideas of wind quenching granulation,the heating slag from the converter furnace,was bring to the granulation heat exchange system,through the process of breaking in a container,the granulation heat exchange system has the functions of feeding continuously and heat exchange.The heat air,through the diversion tubes,could be recycled in removing the dust.The granulation slag could be bring to a confined roller,granulating and cooling secondarily.The roller export was connected to a magnetic separator.The separated iron could be recycled,and the remaining slag could also be reused as building materials,in process of stabilization and secondary magnetic separation.The heated air could be guided into the boiler to generate the steam,which can be used to generate electricity,or use as cleaned energy,realizing the target to recycle the waste heat in steel slag.The highlights of the new method are dry granulation and waste heat recovery.This paper states the process of heat exchange between the air and the steel slag in the system of granulation heat exchange in the new technical process.In theory,it has been proved reasonable with the the system of granulation heat exchange,and also the work conditions has been optimized.     

热风炉蓄热室内气流分布计算机模拟研究

应用紊流三维数学模型对内燃式热风炉内冷风在蓄热室中的分布进行了研究，模拟发现其分布极不均匀，大大地降低了热风炉的蓄热能力。通过计算机模拟寻求改善其分布的途径面时把模拟结果应用到了生产实际中，实践证明该研究成果有显著的经济效益。     

太阳能通风塔辅助通风的可行性探讨

自然通风具有无能耗、无污染等优点,通过对流体力学及矿井自然通风规律的研究,提出一种新的矿井辅助通风设备——太阳能通风塔,利用太阳能对安装于出风井处的太阳能通风塔内空气进行加热,使矿井进、出风井产生空气压力差,形成自然风流,辅助矿井通风,减少矿井通风机的使用频率,达到节约能源的目的。